浅谈采矿工程中现代化工艺技术的应用

程志滨

黑龙江龙煤矿山建设有限公司七台河分公司 154600

1 前言

相对于欧美发达国家而言,我国采矿业不具有先进的工艺设备,对矿产资源不具有较高的开采率及利用率,对社会实际需求难以适应。所以,对矿产资源提高开采率,对于采矿工程现代化具有一定的促进作用,对开采环境的改善也能提高社会经济水平。

2 采矿工程中应用工艺技术的基础

各领域受目前形势影响,绿色生态、可持续发展、环保及低碳节能等意识渗入其中。基于此,现代化工藝技术在应用于采矿工程的过程中,应坚持低碳、绿色及环保原则。采矿企业只有将环境及经济效益有效统一,采用绿色、环保、生态、高效的采矿技术才能对采矿中的环境问题实时发现并予以妥善解决,使核心竞争力进一步增强,在竞争中具有明显优势。因此,在采矿工程中对绿色采矿技术的选择及应用具有十分重要的作用,不仅可保障采矿工程实施,对采矿业也提供了重要发展方向。

3 我国采矿业的发展现状

3.1 我国采矿业的发展

开采矿产资源容易导致矿产资源枯竭、质量变差等问题,开采条件日益降低,矿产资源逐渐稀少,随之增高价格及开采成本,但矿产的采出质量不佳导致矿产贫化,进而对采矿效率、质量及经济效益,甚至采矿业的发展都将产生一定程度的影响。

3.2 采矿设备及人员

设备和工作人员在采矿中会结合采矿进度和地点迁移,在矿产资源开采过程中,应确定开采挖掘路线及巷道,采矿前做好各项准备工作,以利于回采工作的正常实施。三者之间应具有相辅相成的关系,若不能相互协调,将造成采矿失及调矿产资源减少等一些问题。

4 现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

4.1 空场采矿工艺技术

空场采矿技术在目前是应用最广泛的一种采矿技术,该技术主要将矿区分为矿房和矿柱两个部分,开采时先对矿房中的矿产资源开采,再开采矿柱中的矿产资源。具体应用中,矿柱是矿房的回采支撑,借助敞空形式进行开采。矿柱开采利用工具支撑,确保矿房在开采中不产生较大变化。空场采矿技术在整体上可达到较高开采率。

4.2 充填采矿工艺技术

在回采工作面前进时,对地填补采空区填充材料的辅助作用,确保采空区支撑强度可使安全生产要求得到满足的技术被称为充填采矿技术,为保证采空区围岩达到支撑强度,在特殊情况下,还可与应用填充材料和支架相结合,充填采矿技术中应用较为普遍的就是向下分层充填法。该技术可明显提高回采有效性,降低矿产安全事故率,进而使企业提高经济效益。

4.3 岩体加固工艺技术

由于气候、机械装置、地质状况等因素在采矿工程中的制约,采矿区附近岩体容易产生不稳定情况,若保证开采正常,需要利用锚索工具对采矿区不稳定围岩、顶板、溜井等位置进行加固处理,该技术被成为岩体加固技术。在具体开采中,通常与岩体加固技术、空场采矿技术、充填采矿技术相结合应用,保证采矿安全。在岩体加固中,注浆法与支柱法的应用较为广泛,该方法可对矿场中的破碎岩体和流砂进行加固。

4.4 崩落采矿工艺技术

崩落采矿技术是将矿洞中的危险岩崩落,使顶层减少崩塌危险性,创设安全的开采矿产施工环境。该技术分为无底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法两种,后者在应用中应对分段水平断面尺寸、漏斗间距、阶段、底柱及分段高度等参数合理设计,诸如矿巷道形式及矿石稳定性对底柱高度具有一定影响,若利用漏斗底构造,每阶段下分段底柱为11—13米高,上分段底柱为5—7米高,将消除阶段输送和耙矿之间的影响。该技术的机械化水平较高,可使大量人力得到节约,取消回采巷道上分段临时底柱,具备比较广泛的应用前景。

4.5 溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿技术是化学开采技术中的一种,该技术与勘探地质结果相结合对开采矿产的物理及化学特性深入研究,结合化学特性采用相应的溶浸液灌注到矿层中,进而与目标物发生一定的化学反应,使需开采矿物由固体转化为液体,提高矿产资源开发的有效性。溶浸采矿技术的开采率和安全性较高,符合环保节能生产需要,具有良好的发展前景。

5 现代化工艺技术在采矿工程中应用的技术要点

在采矿工程中应用空场采矿技术,无需急于处理采空区,需对矿石和围岩进行稳定。对于应用崩落采矿技术而言,一般情况下应用于可塌陷地表矿体及易崩落围岩中,与实际要求相结合对回采策略进行有目的性地实施。在充填采矿技术应用中,应结合回采工作面推进方向及矿块构造。在溶浸采矿技术应用时,一定要对各浸出地点及浸出方式提高关注,对因原地或原地破碎后,还是地表浸出方式进行有目的性地确定,岩体加固技术在采矿工程中十分重要,关键在于保证生产安全性,一定要提高重视程度。采矿中不管采用任何采矿技术,都应基于保障安全性开展,尽可能使采矿技术有效应用,按照生态绿色观念及环保低碳意识,尤其是对环境造成的影响提高重视,注重科学合理高效地应用采矿技术,进而使采矿工程质量明显提高,为提高经济效益打下坚实基础。

6 现代化工艺技术在采矿工程中的发展趋势

受社会经济与科技不断发展的影响,在采矿工程中绿色采矿工艺技术的应用是必然趋势。在采矿工程中,煤炭地下气化、保水开采、瓦斯和煤共采、洁净煤等技术都是应用较多的绿色开采技术。为推动采矿业的健康发展,应对绿色开采技术的应用不断优化,利于有效开采矿产资源并促进国民经济增长。而且,应用绿色开采技术要对相应法律法规不断完善,加速引进先进绿色装置、技术及高水平人才,进而促进采矿业的可持续发展。

7 总结

总之,在采矿工程中,应用现代化采矿工艺技术的优势十分明显,可使工作安全性得到明显改善,开采效率和质量显著提高,对于矿业持续化发展具有一定的促进作用。矿山采矿工作基于新时代背景,应与安全及环保理念相结合,积极研发绿色开采技术,不仅使矿产开采经济效益提高,还将使环境及社会效益提高,现代化采矿工艺技术的大力应用,采矿效率得到不断提高。本文针对采矿工程中现代化采矿工艺技术的应用进行了重点分析,对于加强现代化技术的应用具有十分重要的推动作用。